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物理:勿被表象所干扰
发表时间:2013年10月18日 浏览数:

表象是指物理习题中条件、情景、图示等表面现象,高一学生形象思维占主要地位,逻辑和抽象思维能力较差,解力学题往往被“表象所干扰”,受到虚假的笼罩,干扰了认识,下面通过几种笔者收集的常见表面干扰现象,说明应如何认识表现与实质。

 

  一、图示表象的干扰

 

  例1 位于斜面上的物体M在沿斜面向上的拉力作用下,处于静止状态,则斜面作用于物块的静摩擦力(  )

 

 

  A.方向可能沿斜面向上    C.大小可能等于零

 

  B.方向可能沿斜面向下    D.大小可能等于F

 

  错解:力F向上,物体有向上运动的趋势,静摩擦力沿斜面向下,选项为B。

 

  纠错与正解:这里被沿斜面向上的拉力干扰,忽略了重力沿斜面向下的分力,正确的解法是先完整受力分析,比较向上的拉力F和重力沿斜面向下的分力大小,才能得出正确选项A、B、C、D全对。只有通过完整受力分,才能真正理解状态存在的条件,形成对所研究问题的全面深刻认识。

 

  二、结构表象的干扰

 

  例2 如图1甲所示 ,一根长为L的易断的细绳,其两端固定在天花板上的A、B两点,若在细绳上的C处系一重物,已知AC>BC,则下面说法中正确的是(  )

 

 

  A.增加物体的质量,BC绳先断  

 

  B.增加物体的质量,AC绳先断  

 

  C.增加物体的质量,两细绳同时断

 

  D.以上说法都不对

 

  错解:不少学生根据AC>BC这一结构认为绳子越长所受弹力越大,即TA>TB选B。

 

 

  纠错与正解:绳中的张力与绳的长度无任何关系,根据TATB的合力必与重力G等大且反向,如图3所示,可知三力构成一个箭头首尾相接的矢量三角形可知TB>TA。选项A正确。

 

  三、特征表象的干扰

 

  例3 如图4所示,质量为m的物块通过细线AO、BO悬于O点,OB与竖直方向的夹角θ=30°,物块处于静止状态。现保持O点的位置不变,OB绳方向不变,使OA绳在竖直平面内缓慢转到竖直方向,OA、OB在水平和竖直位置绳中的张力为多少?此过程中OA、OB绳中的张力如何变化?

 

 

  错解:水平位置时OA绳中张力 ,OB绳中张力 ;而在竖直位置时 。故在OA绳转动过程中FA逐渐变大,FB逐渐变小。

 

  纠错与正解:错解在判断绳中张力变化时被“水平位置与竖直位置OA绳中张力与OB绳中张力的特征”表象干扰,没有注意到绳OA中的张力不是简单地单调递增,从而出现了错误。该处可用作图法如图5,能较直观地判断出FA先减小后增大。

 

  四、信息表象的干扰

 

  例4 如图6,一物体质量为3kg,在的力F=8N作用下运动,动摩擦因数μ=0.1,g=10m/s2物体受到滑动摩擦力大小和方向是(  )

 

 

  A.8N  向左

 

  B.20N 向左   

 

  C.8N向右

 

  D.20N 向右

 

  错解:力F=8N向右,滑动摩擦力向左,大小等于F=8N,选A。

 

  纠错与正解:由于题中信息是力F=8N作用下运动,受这一信息的干扰,误认为向右运动,滑动摩擦力方向由于相对运动的方向相反,故得出错误解答。仔细看图6,图中已标出实际物体向左运动,而且从题中也看不出是匀速运动,故滑动摩擦力应向右,即与F同向,也不等于F,可有滑动摩擦力公式计算得出:

 

  五、条件表象的干扰

 

  例5 如图7,一质量为m的物体,从某曲面上的P点滑下,通过一粗糙静止的传送带后,落到地面上的Q点,若传送带的皮带轮沿逆时针方向匀速转动,传送带也随着运动,如图所示,物块仍从P点自由滑下,则(  )

 

 

  A.落不到地面      B.仍在Q点

 

  C.在Q点右边      D.在Q点左边

 

  错解:通过一粗糙静止的传送带后,落到地面上的Q点,传送带逆时针方向运动时,阻碍物体的运动,物块在Q点左边,选D

 

  纠错与正解:这两种情况受到的力滑动摩擦力情况相同,大小都为 ,方向也相同,结果当然相同。即B正确。

 

  六、情景表象的干扰

 

  例6 质量为m的物体,位于斜面M上,处于静止状态,如图8,物体与斜面的动摩擦因数μ,现对物体施加竖直向下的恒力F,则物体的运动状态将会(  )

 

 

  A.静止         B.匀速下滑

 

  C.加速下滑     D. 以上说法都不对

 

  错解:对物体施加竖直向下的恒力F,物体沿斜面向下的合力变大,滑动摩擦力不变,所以物体将会加速下滑,选C。

 

  纠错与正解:原来质量为m的物体处于静止状态,应有 ,即 ,施加竖直向下的恒力F后,沿斜面向下的合力为: ,即与沿斜面向上的摩擦力 大小相等,所以物体仍然处于静止状态。


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